一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，屬于慣導(dǎo)技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 里程計是測量車輛行駛速度和路程的一種傳感器，具有測速范圍寬、動態(tài)性能好、 測量誤差不隨時間發(fā)散的優(yōu)點，與慣導(dǎo)系統(tǒng)組合能優(yōu)勢互補，能實現(xiàn)全自主、高精度導(dǎo)航定 位。
[0003] 在進行慣導(dǎo)/里程計組合導(dǎo)航仿真研究時，一般設(shè)定仿真軌跡（包含載體的運動 速度、位置、姿態(tài)），由設(shè)定仿真軌跡中載體的運動速度計算得到里程計的速率標準值，并給 定里程計的標度誤差值W及噪聲，得到用于組合導(dǎo)航仿真的里程計數(shù)據(jù)。車輛在實際行駛 過程中環(huán)境比較復(fù)雜，給定的仿真噪聲不能全面反映里程計的噪聲特性，導(dǎo)致組合導(dǎo)航仿 真結(jié)果不能全面地反映實際情況。為了更好地進行慣導(dǎo)/里程計組合導(dǎo)航研究，本專利申 請?zhí)岢隽艘环N用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，它能 夠更好地模擬里程計輸出的數(shù)據(jù)。
[0005] 本發(fā)明實現(xiàn)方案；一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，該方法 具體步驟如下：
[0006] 步驟1、將慣導(dǎo)/里程計組合系統(tǒng)安裝到載體上，并上電啟動。
[0007] 步驟2、裝訂初始參數(shù)（包括初始的經(jīng)度、紳度、高度、里程計標度值）至導(dǎo)航計算 機。
[000引步驟3、載體保持靜止，慣導(dǎo)進行5分鐘靜態(tài)初始對準。
[0009] 步驟4、完成對準后載體開始運動，運動過程中慣導(dǎo)進行慣性導(dǎo)航計算，采集并保 存開始運動后50秒內(nèi)慣導(dǎo)輸出的速度值與里程計輸出的速率值。
[0010] 步驟5、由采集的慣導(dǎo)速度值計算得到載體速率參考值，再將里程計輸出的速率值 與載體速率參考值作差，得到里程計輸出速率的噪聲值。
[0011] 步驟6、設(shè)定仿真軌跡（包含載體的運動速度、位置、姿態(tài)），由設(shè)定仿真軌跡中載 體的運動速度計算得到里程計的速率標準值，并給定里程計的標度誤差值。將里程計的速 率標準值、給定的里程計標度誤差值與步驟5中得到的里程計速率的噪聲值進行數(shù)據(jù)融 合，得到用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計速率。
[0012] 其中，步驟5中所述的"里程計輸出速率的噪聲值"，提取過程說明如下：
[0013] 載體開始運動，采集得到了 50秒內(nèi)里程計輸出的 速率G'W、G'(2)...G"(n)及慣導(dǎo)輸出的東北天方向的速度 戸五"(1)、Fe"(2)...G'(")，K；：CO、G;(2)...G；(")，呼CO、G'(2)...rj(")。定義載體速率參 考值為r (1)、r (2)…r (n)，里程計的速率噪聲為Wd (1)、Wd (2)…Wd (n)。載體速率參考值計 算公式如下：
[0014]
【主權(quán)項】
1. 一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于；該方法具體步 驟如下： 步驟1、將慣導(dǎo)/里程計組合系統(tǒng)安裝到載體上，并上電啟動； 步驟2、裝訂初始參數(shù)，包括初始的經(jīng)度、紳度、高度、里程計標度值至導(dǎo)航計算機； 步驟3、載體保持靜止，慣導(dǎo)進行5分鐘靜態(tài)初始對準； 步驟4、完成對準后載體開始運動，運動過程中慣導(dǎo)進行慣性導(dǎo)航計算，采集并保存開 始運動后50秒內(nèi)慣導(dǎo)輸出的速度值與里程計輸出的速率值； 步驟5、由采集的慣導(dǎo)速度值計算得到載體速率參考值，再將里程計輸出的速率值與載 體速率參考值作差，得到里程計輸出速率的噪聲值； 步驟6、設(shè)定仿真軌跡，包含載體的運動速度、位置、姿態(tài)，由設(shè)定仿真軌跡中載體的運 動速度計算得到里程計的速率標準值，并給定里程計的標度誤差值；將里程計的速率標準 值、給定的里程計標度誤差值與步驟5中得到的里程計速率的噪聲值進行數(shù)據(jù)融合，得到 用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計速率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，其特 征在于：步驟5中所述的"得到里程計輸出速率的噪聲值"，提取過程說明如下： 載體開始運動，采集得到了 50秒內(nèi)里程計輸出的速 率戸。"'(1)、r；；'(2)…f^(")及慣導(dǎo)輸出的東北天方向的速度 G'(l)、G'(2)...F^n)，巧乂^、K;(2)...^(。)，K淚)、乂")；定義載體速率參 考值為r (1)、r (2)…r (n)，里程計的速率噪聲為Wd (1)、Wd (2)…Wd (n)，載體速率參考值計 算公式如下：
里程計輸出速率噪聲值計算公式如下： w"{i) = V；'：{i)-V-{i) (i = l...n)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，其特 征在于：步驟6中所述的"得到用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計速率"，補充說明如下： 設(shè)定仿真軌跡，包含載體的運動速度、位置、姿態(tài)，定義仿真軌跡中導(dǎo)航坐標系下載體 運動速度向量為yn，在導(dǎo)航坐標系下S個方向的分量分別為<〇)、<(i)、v'_^(i)，計算得 到里程計的速率標準值巧^1)公式如下：
由計算得到里程計的速率標準值，給定里程計的標度誤差值5 Kd，里程計的速率 噪聲Wd (i)，得到用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計速率，計算公式如下：


【專利摘要】一種用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計數(shù)據(jù)建模方法，它有六大步驟：一、將慣導(dǎo)/里程計組合系統(tǒng)安裝到載體上，并上電啟動；二、裝訂初始參數(shù)至導(dǎo)航計算機；三、載體保持靜止，慣導(dǎo)進行5分鐘靜態(tài)初始對準；四、完成對準后載體開始運動，運動過程中慣導(dǎo)進行慣性導(dǎo)航計算，采集并保存開始運動后50秒內(nèi)慣導(dǎo)輸出的速度值與里程計輸出的速率值；五、由采集的慣導(dǎo)速度值計算得到載體速率參考值，再將里程計輸出的速率值與載體速率參考值作差，得到里程計輸出速率的噪聲值；六、設(shè)定仿真軌跡，由載體的運動速度計算得到里程計的速率標準值和標度誤差值，并與步驟5中得到的里程計速率的噪聲值進行數(shù)據(jù)融合，得到用于組合導(dǎo)航半實物仿真的里程計速率。
【IPC分類】G01C25-00, G01C21-16, G06F19-00
【公開號】CN104596512
【申請?zhí)枴緾N201410538364
【發(fā)明人】張小躍, 宋凝芳, 時海濤, 易曉靜, 劉鵬博, 潘建業(yè)
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月13日